[發(fā)明專利]一種磁通切換型記憶電機(jī)高功率因數(shù)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710328966.1
• 申請(qǐng)日: 2017-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN107154765B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林明耀;楊公德;李念;譚廣穎;張貝貝;樂偉;付興賀;劉凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P21/14
• 分類號(hào): H02P21/14;H02P21/13;H02P27/08;H02P25/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 饒欣

本發(fā)明公開了一種磁通切換型記憶電機(jī)高功率因數(shù)控制方法，在不同的磁化狀態(tài)下，在不同的速度區(qū)間均可使電機(jī)在高功率因數(shù)下運(yùn)行，可充分利用電機(jī)和功率裝置的容量；與i_d＝0控制相比，在相同的負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，磁通切換型記憶電機(jī)在高功率因數(shù)下運(yùn)行時(shí)所需定子電流較小。因而，降低了電機(jī)銅耗，提高了電機(jī)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種磁通切換型記憶電機(jī)高功率因數(shù)控制方法。

背景技術(shù)

磁通切換型記憶電機(jī)作為一種新型定子永磁型雙凸極無刷電機(jī)，其定子上裝配有高剩磁、低矯頑力的鋁鎳鈷永磁、集中式電樞繞組和調(diào)磁繞組，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單。同時(shí)，由于該電機(jī)具有繞組一致性和繞組互補(bǔ)性，可以減少永磁磁鏈和反電勢(shì)波形中的高次諧波分量，保證了該電機(jī)即使在采用集中繞組和直槽轉(zhuǎn)子的條件下，仍可以獲得較高正弦度的永磁磁鏈與空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，較適合無刷交流運(yùn)行場(chǎng)合。此外，磁通切換型記憶電機(jī)具有聚磁效應(yīng)，使得氣隙磁通密度可以設(shè)計(jì)得很大，導(dǎo)致其在定子外徑相同的條件下，轉(zhuǎn)矩和功率都可以高于雙凸極記憶電機(jī)。而且，由于磁通切換型記憶電機(jī)中永磁磁場(chǎng)和電樞反應(yīng)磁場(chǎng)從磁路而言為并聯(lián)關(guān)系，使得永磁體具有很強(qiáng)的抗退磁能力，提高了電機(jī)的運(yùn)行可靠性。因而，該電機(jī)可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、高速機(jī)床及飛輪儲(chǔ)能等要求寬調(diào)速場(chǎng)合。目前，對(duì)磁通切換型記憶電機(jī)的研究主要集中在新結(jié)構(gòu)和新原理等方面，而對(duì)其驅(qū)動(dòng)控制研究主要涉及id＝0控制方法。該方法雖然計(jì)算量小、控制方便，但當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，功率因數(shù)降低。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種能夠使電機(jī)在不同永磁磁鏈分段區(qū)間實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)運(yùn)行的磁通切換型記憶電機(jī)高功率因數(shù)控制方法。

技術(shù)方案：為達(dá)到此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的磁通切換型記憶電機(jī)高功率因數(shù)控制方法，包括以下步驟：

S1：根據(jù)永磁體的磁化狀態(tài)，選取ψ_pm(i_f0)、ψ_pm(i_f1)……ψ_pm(i_f(k-1))、ψ_pm(i_fk)共k+1個(gè)永磁磁鏈，且ψ_pm(i_f(j-1))＞ψ_pm(i_fj)，1≤j≤k，并根據(jù)直流母線電壓U_dc、額定相電流I_n、第j種磁化狀態(tài)時(shí)的交軸電感L_q(j)和永磁磁鏈ψ_pm(i_fj)計(jì)算轉(zhuǎn)速ω_ej,然后將所述永磁磁鏈ψ_pm(i_f0)、ψ_pm(i_f1)……ψ_pm(i_f(k-1))、ψ_pm(i_fk)及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速ω_e0、ω_e1……ω_e(k-1)、ω_ek存儲(chǔ)于速度-永磁磁鏈表中；其中，i_f為調(diào)磁脈沖；

S2：當(dāng)給定轉(zhuǎn)速滿足通過比較永磁磁鏈觀測(cè)器觀測(cè)的永磁磁鏈ψ_pmo(i_f)和轉(zhuǎn)速ω_ej對(duì)應(yīng)的永磁磁鏈ψ_pm(i_fj)判斷永磁的調(diào)磁過程；

S3：磁通切換型記憶電機(jī)的定子磁鏈方程為：

式(1)中，ψ_sd為定子磁鏈在直軸的分量，ψ_sq為定子磁鏈在交軸的分量；L_d(j)為電機(jī)在第j種磁化狀態(tài)時(shí)的直軸電感，L_q(j)為電機(jī)在第j種磁化狀態(tài)時(shí)的交軸電感；i_d為直軸電流，i_q為交軸電流；